Com base na estrutura cristalina, calcule a densidade teórica para o FeO .
Passo 1
Beleza, vamos lá! O exercício pede para calcular a densidade teórica do FeO com base na sua estrutura cristalina. Isso envolve entender um pouco sobre estrutura cristalina e como calcular densidade usando fórmulas químicas. Para resolver isso, vamos precisar saber a fórmula do FeO, a massa molar desse composto, o número de unidades por célula unitária (Z) na sua estrutura cristalina e o volume da célula unitária.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar a fórmula química do composto, que já está dada: FeO. Isso significa que cada unidade de FeO tem um átomo de ferro (Fe) e um átomo de oxigênio (O).
Passo 3
Agora, vamos calcular a massa molar do FeO. A massa molar é a soma das massas molares dos elementos que formam a molécula.
- Massa molar do Fe ≈ 55,845 g/mol
- Massa molar do O ≈ 16,00 g/mol
Então, a massa molar do FeO é:
Passo 4
Em seguida, precisamos saber quantas unidades de FeO existem em cada célula unitária. O FeO cristaliza na estrutura do tipo sal de rocha (como o NaCl), que é uma estrutura cúbica de face centrada (FCC). Nessa estrutura, há 4 unidades de fórmula por célula unitária, então
.
Passo 5
Para calcular o volume da célula unitária, precisamos do parâmetro de rede
(a aresta do cubo). Supondo que
seja dado ou conhecido, o volume
é:
Se não tivermos um valor específico para
, vamos manter a fórmula em termos de
.
Passo 6
Agora, vamos usar a fórmula da densidade teórica:
Onde:
-
é o número de unidades por célula unitária (4) -
é a massa molar do FeO (71,845 g/mol) -
é a constante de Avogadro ( ) -
é o volume da célula unitária ( )
Substituindo os valores:
Resposta
A densidade teórica do FeO é dada por:
Para um valor numérico, precisaríamos do parâmetro de rede
. Se
for conhecido, basta substituir na fórmula para obter a densidade.